Як отримати зерно пшениці поліпшеної якості

Пшениця займає друге місце за поширеністю серед зернових культур у світі, поступаючись лише кукурудзі. За статистичними даними, глобальне споживання пшениці в їжу на душу населення становить 63,9 кг/рік. Пшениця залишається добрим попередником для багатьох зернових та інших культур.

Проте не всі культури виступають якісним попередником для пшениці. Розширення посівів після умовно гірших для пшениці озимої попередників: соняшнику, стерньових колосових культур, ріпаку, сорго на зерно та ін., недотримання науково-обґрунтованої системи мінерального живлення рослин на тлі несприятливих погодних умов, призводять до того, що частка високоякісного продовольчого зерна у загальному валовому зборі в окремі роки знижується до 10–20 %. Тому проблема якості зерна постає дуже гостро і потребує докладнішого вивчення.

Серед регульованих чинників впливу, що мають вирішальне значення для отримання зерна пшениці поліпшеної якості, є технологія вирощування, яка передбачає обов’язкове й своєчасне виконання всіх її елементів, починаючи з вибору попередника та сорту, сівби в найбільш сприятливі строки з оптимальною нормою висіву, забезпечення рослин упродовж вегетації повною мірою елементами живлення. Застосування економічно доцільних заходів вирощування продовольчого зерна, придатного для борошномельної та хлібопекарської галузей, за таких умов визначає перспективність і актуальність проведених досліджень за темою дисертаційної роботи та має безсумнівне наукове і практичне значення.

Умови дослідження     

Дослідження проводили на дослідному полі ДП «Дослідне господарство «Дніпро» ДУ Інститут зернових культур НААН України, яке знаходиться в Дніпровському районі Дніпропетровської області і відноситься до центральної частини Північного Степу України. Ґрунтовий покрив дослідного поля — чорнозем звичайний малогумусний середньосуглинковий із вмістом гумусу в орному шарі (за Тюріним) — 3,2 %, загального азоту — 0,18–0,20 %, рухомого фосфору та обмінного калію (за Чириковим) — 90–120 і 70–120 мг на 1 кг абсолютно сухого ґрунту відповідно. Нітрифікаційна здатність орного шару чорноземів господарства — 17–20 мг/кг абсолютно сухого ґрунту.

Клімат зони помірно-континентальний з недостатнім та нестійким зволоженням. Середня багаторічна кількість опадів за вегетаційний період (за даними метеостанції м. Дніпра), становить 416 мм, річна кількість опадів — 514 мм, середньорічна температура повітря — 8,5 °С. Останні весняні заморозки, як правило, припиняються в третій декаді квітня — першій декаді травня, а перші осінні — починаються в першій декаді жовтня. Від метеорологічних факторів упродовж вегетації значною мірою залежать ріст і розвиток рослин пшениці озимої, урожайність та валовий збір зерна, його якість. Гідротермічні умови на місці проведення польових дослідів у 2015–2018 рр. були досить різноманітними і мали свої особливості. Але кожного року спостерігали підвищену, порівняно з середніми багаторічними показниками, температуру повітря в передпосівний та посівний період, на фоні значного дефіциту опадів у цей час, і порівняно сприятливі умови перезимівлі.

Досліди з пшеницею озимою закладали на дослідному полі в ланці сівозміни лабораторії агробіологічних ресурсів озимих зернових культур ДУ Інститут зернових культур НААН: чорний пар — пшениця озима — ячмінь ярий — пшениця озима. Технологія вирощування пшениці озимої була загальноприйнятою для Північного Степу, окрім питань, які поставлено на вивчення. Досліди розміщували після попередників чорний пар та ячмінь ярий. Під передпосівну культивацію по чорному пару вносили фонове добриво N₃₀P₆₀K₃₀, після ячменю ярого — N₆₀P₆₀K₃₀. Ділянки розміщували послідовно, систематичним способом, загальна площа однієї ділянки становила 40 м², облікова — 30 м². Згідно із схемами дослідів ранньою весною по мерзлоталому ґрунту (МТҐ), врозкид поверхневим способом, та наприкінці фази кущіння рослин за допомогою сівалки локально, вносили аміачну селітру; позакоренево — карбамід. Висівали сорти пшениці озимої Коханка (ДУ Інститут зернових культур НААН), Місія одеська та Пилипівка (Селекційно-генетичний інститут НААН). Всі сорти належать до різновиду еrythrospermum. За результатами сортовипробування сорт Коханка віднесено до групи цінних за якістю зерна сортів пшениці озимої, сорти Місія одеська та Пилипівка — до сильних.

Які потреби має пшениця

У роки досліджень кращий ріст та розвиток рослин пшениці озимої у весняно-літній період вегетації відбувався за вирощування по чорному пару порівняно з попередником ячмінь ярий. По пару формувалися вищі показники асимілюючої поверхні та надземної вегетативної маси рослин всіх сортів, які висівали у дослідах. Особливої різниці у значеннях площі листкової поверхні та абсолютно сухої маси 100 рослин між сортами на час відновлення весняної вегетації та у фазі виходу рослин в трубку у межах одного попередника не спостерігали, у фазі колосіння перевагу мали сорти Місія одеська та Пилипівка.

В роки досліджень по чорному пару, порівняно з непаровим попередником, більшими були такі показники, як висота рослин та густота продуктивного стеблостою. В умовах 2016 р. закладалася найбільша кількість зерен у колосі (до 33,9–43,6 шт. — по чорному пару та 39,5–49,0 шт. — після ячменю ярого), але маса 1000 зерен була найменшою, особливо після непарового попередника (28,6–34,2 г). Більшою маса 1000 зерен у сортів формувалася за вирощування по чорному пару, а після обох попередників – у сорту Пилипівка.

Внаслідок взаємопов’язаного впливу елементів структури врожаю, у середньому за роки досліджень, біологічна врожайність сортів пшениці озимої по чорному пару змінювалася у межах 735,7–766,6 г/м², а після ячменю ярого — 487,9–557,1 г/м² з найвищими показниками після обох попередників у сорту Пилипівка, найнижчими – у сорту Місія одеська.

Виявлено, що підживлення рослин пшениці озимої аміачною селітрою локально наприкінці фази кущіння по чорному пару сприяли суттєвому приросту врожаю зерна порівняно з контролем (без внесення азотних добрив). При цьому найбільша врожайність у всіх сортів формувалася за збільшення дози добрив до 60 кг/га д. р. За такого варіанта удобрення приріст врожайності становив залежно від сорту 0,58–0,64 т/га. Спостерігали тенденцію до підвищення врожайності і у варіантах, де у фазі колосіння проводили підживлення посівів карбамідом позакоренево, але таке підвищення було достовірним лише за умови обприскування рослин азотним добривом у баковій суміші з фунгіцидом фалькон.

Встановлено, що по чорному пару, у середньому за варіантами підживлення, більша урожайність зерна була сформована при вирощуванні сорту пшениці озимої Пилипівка — 6,87 т/га, урожайність сортів Коханка і Місія одеська була нижчою на 0,18 і 0,31 т/га відповідно. На контролі (без підживлення) урожайність зерна, у середньому по сортах, становила 6,44 т/га. Під впливом підживлення вона збільшувалася на 0,12–0,61 т/га. Найбільшу врожайність (7,23 т/га) сформував сорт Пилипівка за внесення аміачної селітри N₆₀ локально наприкінці фази кущіння рослин.

Вищий вміст білка та клейковини в зерні сортів пшениці озимої після ячменю ярого отримували переважно у тих випадках, коли загальна доза азоту при підживленні посівів становила 60–90 кг/га

При вирощуванні пшениці озимої після ячменю ярого приріст урожайності зерна, порівняно з контролем (без підживлення) у сорту Коханка, у середньому за три роки, становив, залежно від варіанта підживлення, 0,48–1,20 т/га; Місія одеська – 0,36–1,15; а Пилипівка — 0,51–1,16 т/га. Найвищий приріст врожаю забезпечувало внесення азотного добрива дозою 60 кг/га по мерзлоталому ґрунту (МТҐ) та у два строки: N₆₀ по МТҐ і N₃₀ локально наприкінці фази кущіння рослин. Урожайність сорту Коханка за цих варіантів підживлення становила відповідно 5,31 та 5,46 т/га, Місія одеська — 4,78 та 5,03 т/га, а Пилипівка — 5,47 та 5,62 т/га.

Встановлено, що після стерньового попередника, у середньому за варіантами підживлення, більша урожайність зерна була сформована при вирощуванні пшениці озимої Пилипівка — 5,17 т/га, урожайність сортів Коханка і Місія одеська була нижчою на 0,18 і 0,67 т/га відповідно. На контролі урожайність зерна, у середньому по сортах, становила 4,20 т/га. Під впливом підживлення вона збільшувалася на 0,45–1,17 т/га. Найбільшу врожайність зерна (5,62 т/га) сформував сорт пшениці озимої Пилипівка за внесення аміачної селітри N₆₀ по МТҐ і N₃₀ локально наприкінці фази кущіння рослин.

Виявлено, що застосування азотних добрив у весняно-літній період вегетації після обох попередників, як правило, сприяло підвищенню показників якості зерна, а саме натури, склоподібності, вмісту в ньому білка та сирої клейковини, седиментації борошна. При вирощуванні пшениці озимої по чорному пару для сортів Коханка та Місія одеська кращими були варіанти, де посіви підживлювали аміачною селітрою наприкінці фази кущіння рослин дозою 60 кг/га д. р. та позакоренево – карбамідом, у тому числі і разом з фунгіцидом. У пшениці Пилипівка застосування азотних підживлень позитивно впливало на всі показники якості зерна, але найбільш ефективними щодо накопичення білкових сполук були підживлення наприкінці фази кущіння локально (N_30–60) та N₃₀ у фазі колосіння позакоренево.

При обробці посівів пшениці озимої по чорному пару баковою сумішшю карбаміду з фунгіцидом Фалькон сорт Коханка (за сукупністю показників якості, які регламентуються діючим національним стандартом на пшеницю ДСТУ 3768:2019) формував продовольче зерно другого класу якості, а в сорту Пилипівка таке зерно одержували за локального підживлення рослин наприкінці фази кущіння (N_30–60) або N₃₀ — позакоренево.

З’ясовано, що вищий вміст білка та клейковини в зерні сортів пшениці озимої після ячменю ярого отримували переважно у тих випадках, коли загальна доза азоту при підживленні посівів становила 60–90 кг/га. Найбільша кількість білкових сполук у зерні була за підживлення рослин у два строки: N₆₀ — ранньою весною по мерзлоталому ґрунту і N₃₀ — локально наприкінці фази кущіння. Залежно від сорту вміст білка в зерні за такого удобрення змінювався у межах 11,7–12,5 %, а сирої клейковини — 19,0–23,1 %, при цьому вищі показники були у сортів Пилипівка та Коханка порівняно з сортом Місія одеська.

Кращий ріст та розвиток рослин пшениці озимої у весняно-літній період вегетації відбувався за вирощування по чорному пару порівняно з попередником ячмінь ярий

При вирощуванні пшениці озимої після ячменю ярого найвищими показники седиментації борошна були у сорту пшениці озимої Пилипівка. Склоподібність зерна поліпшувалася за рахунок внесення азотних добрив і змінювалася у варіантах з підживленнями залежно від сорту у межах 54,6–68,1 % проти 53,4–54,7 % в контролі. Показники приладу ВДК були у всіх сортів пшениці озимої в межах 45–72 од., що відповідає вимогам першої групи якості.

За позакореневих азотних підживлень посівів пшениці озимої розчинами карбаміду різної концентрації виявлено, що в більш ранні фази розвитку рослини менше реагували на збільшення концентрації, ніж у пізні, коли обробки рослин насиченими розчинами добрива сприяли скороченню тривалості періоду наливу зерна та прискоренню його дозрівання. При проведенні цього заходу у фазі кущіння спостерігали збільшення зернової продуктивності залежно від концентрації розчину порівняно з контролем (без підживлення) на 0,16–0,21 т/га. Найбільш суттєве покращання біохімічних показників зерна (вміст білка, клейковини, число седиментації) відбувалося за проведення азотних підживлень у більш пізні фази розвитку рослин – колосіння та початок молочної стиглості зерна.

Встановлено, що по чорному пару у варіантах із внесенням азотних добрив у весняно-літній період собівартість 1 т зерна дещо підвищувалася, але за рахунок зростання врожайності та поліпшення якості зерна значно збільшувався чистий дохід з 1 га (залежно від варіанта підживлення у сорту Коханка на 1878–3673 грн/га; у сорту Місія одеська — на 1886–3869 грн/га; а у сорту Пилипівка — на 2037–5555 грн/га). Найбільший чистий дохід отримано за підживлення посівів пшениці озимої аміачною селітрою дозою N60 локально наприкінці фази кущіння рослин (27691–30862 грн/га) з найкращими показниками у сорту Пилипівка.

Після попередника ячмінь ярий проведення азотних підживлень посівів пшениці озимої сприяло зростанню чистого доходу з 1 га та рівня рентабельності. Найвищий чистий дохід від вирощування пшениці озимої після стерньового попередника було отримано на варіантах досліду, де на фоні N60P60K30 проводили підживлення аміачною селітрою N₆₀ по мерзлоталому ґрунту (МТҐ) або у два строки: N₆₀ по МТҐ і N₃₀ локально наприкінці фази кущіння рослин (16041–21347 грн/га). Більший чистий дохід було забезпечено при вирощуванні сорту пшениці озимої Пилипівка, у якого рівень врожайності та якості зерна був серед інших сортів найвищий.

Маргарита Єрашова, ДУ «Інститут зернових культур НААН України»